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        如何將塑料瓶“變廢為寶”
        ——廢舊塑料瓶在科學學習中的妙用

        2020-12-24 04:09:58浙江省諸暨市浣紗初級中學803趙偉茹楊億樊葉金易陳欣宜
        發(fā)明與創(chuàng)新 2020年46期
        關(guān)鍵詞:變廢為寶瓶內(nèi)瓶口

        ■浙江省諸暨市浣紗初級中學(803)班 趙偉茹 楊億樊 葉金易 陳欣宜

        很多人喝完瓶裝礦泉水、飲料后,會將空塑料瓶隨意丟棄,不僅浪費資源,還會污染環(huán)境。廢舊塑料瓶能用來做些什么呢?我們對此進行了探究。

        一、探究目的

        1.讓同學們認識到科學實驗并不一定需要很專業(yè)的設(shè)備或材料,利用生活中的常見物品也能完成。

        2.讓同學們意識到資源回收利用有著重大的意義。

        3.提高同學們學習科學的興趣,提高創(chuàng)新能力、實驗動手能力以及團隊合作能力。

        二、探究步驟

        1.確定課題,收集資料,制訂計劃。

        2.向全??茖W老師以及高年級的同學發(fā)放調(diào)查問卷,征集有關(guān)塑料瓶在科學實驗中應用的妙招,并進行討論。

        3.動員全班同學,分組制作,把塑料瓶變?yōu)閷嶒炂鞑模⒃诮淌艺钩觥?/p>

        4.宣傳推廣,讓更多的同學認識到塑料瓶的妙用。

        5.撰寫活動報告,交流體會和收獲。

        三、探究過程

        在空塑料瓶不同側(cè)面的不同高度扎幾個小孔,向瓶內(nèi)注滿水,水從小孔流出,說明液體向各個方向都有壓強。不同深度的水流出的距離不同,越靠近瓶底,水流得越遠,說明液體壓強隨深度增加而增大。

        1.液體壓強與深度的關(guān)系

        圖1 不同深度的水流出的距離不同

        2.證明大氣壓的存在

        實驗一:在空塑料瓶底部扎幾個小孔,盛滿水,水從小孔流出,把瓶蓋旋緊后水不再流出。擰開瓶蓋,水又從小孔流出,說明大氣壓存在。

        圖2 擰開瓶蓋,水流出

        圖3 擰緊瓶蓋,水不再流出

        圖4 乒乓球在大氣壓的作用下未掉落

        實驗二:向空塑料瓶內(nèi)倒入適量熱水(水溫不宜過高),1分鐘后,將熱水全部倒出,立即擰緊瓶蓋。冷卻一會兒后,礦泉水瓶變癟了,說明大氣壓存在。

        實驗三:將空塑料瓶裝滿水,將一個乒乓球放在瓶口后倒置,乒乓球不掉落,說明大氣壓存在。

        3.氣體能熱脹冷縮

        在空塑料瓶中滴一滴酒精,然后在瓶口套上氣球,把套著氣球的塑料瓶放入熱水中,氣球變大。再把礦泉水瓶浸入冷水,氣球很快變癟了。這說明氣體能熱脹冷縮。

        圖5 在熱水中,套在塑料瓶口的氣球變大

        圖6 在冷水中,套在塑料瓶口的氣球變癟

        4.探究浮力產(chǎn)生的原因

        將空塑料瓶瓶口朝下,剪掉瓶底,向瓶內(nèi)放一個乒乓球,從上面向瓶內(nèi)加水,水從瓶口流出,乒乓球沒有浮起,用手將瓶口堵住,乒乓球立即浮起。這是因為乒乓球下面的水對乒乓球產(chǎn)生向上的壓力,且乒乓球受到水向上的壓力大于向下的壓力,所以產(chǎn)生了浮力。

        圖7 乒乓球在浮力作用下浮于水面

        5.模擬潛水艇

        圖8 塑料罐浮起

        將一個較小的塑料罐的上、下兩端各鉆一個小孔,一端接塑料軟管,用熱熔膠粘住,塑料軟管另一端連接針筒。通過針筒往塑料罐內(nèi)充氣、抽氣,控制水充入和排出塑料罐來改變塑料罐的重力,實現(xiàn)沉浮。

        圖9 塑料罐“下潛”

        6.模擬肺部呼吸

        將空塑料瓶切去下半部,在瓶口套一個氣球,氣球放在瓶內(nèi)模擬肺,下部切口處用剪開的氣球封住。用手向外拉封口處的橡皮膜,瓶口氣球鼓起,模擬胸腔擴張,胸腔內(nèi)部體積增大,氣壓減小,氣體進入肺部;把封口處橡皮膜向內(nèi)推,瓶口氣球變癟,模擬胸腔收縮,體積減小,胸腔內(nèi)氣壓增大,肺部氣體排出。

        圖10 向內(nèi)推橡皮膜,瓶口氣球變癟

        圖11 向外拉橡皮膜,瓶口氣球鼓起

        7.驗證液體溫度計原理

        取兩個相同的較小的空塑料瓶,瓶內(nèi)裝等量的有色液體,瓶口都用橡皮塞封住,橡皮塞上各插一根透明的吸管。將兩個小塑料瓶分別放入冷水和熱水中,可看到冷水中液面低,熱水中液面高。

        該實驗不僅可以說明液體能熱脹冷縮,還可直觀地說明液體溫度計的原理。

        圖12 冷水(左)中液面低,熱水(右)中液面高

        8.制作簡易過濾器

        用剪刀減去空塑料瓶的底部,在塑料瓶蓋上鉆7~10個小孔,把干凈的棉柔巾剪成方塊狀(3~4塊相疊),平整地墊在瓶蓋里,蓋緊蓋子。將木炭磨成粉末狀,依次在瓶子里放入3~5cm厚的細沙、木炭、細沙、碎石、木炭、細沙、碎石。這樣一個簡易的過濾器就做成了。

        9.驗證光沿直線傳播

        用空塑料瓶裝水,再在水中倒入粉筆灰等物質(zhì),制成渾濁水。把激光筆射向瓶中,可清晰地觀察到光在液體中沿直線傳播。

        圖13 演示光在液體中沿直線傳播

        四、探究結(jié)論

        用生活中常見的物品就能做很多科學實驗,例如將廢舊塑料瓶“變廢為寶”。因為器材易找,操作簡單,實驗效果好,同學們課后會很有興趣地自己去思考、模仿,培養(yǎng)了他們利用身邊的物品去做科學實驗的習慣。

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